硕士论文-VoIP中QoS控制技术的研究与实现

1、学校代号！分类号：！：塑：学密淘确火事工程硕士学位论文号鱼塑级中控制技术的研究与实现学位申请人姓名梅旭培养单位然鲑鲎堕导师姓名及职称型堕壑剧塑堡学科专业研究方向论文提交日期、，（），（），：；湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：稻！日期：。一年月厂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

2、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于、保密口，在年解密后适用本授权书。、不保密回。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：确桫日期：。年、月日导师签名：中耖式季每如期：跏年、月媚研究背景及现状第章绪论是的简称，意为在（因特网）卜传输话音。最基本的功能是提供基于、费用低廉的语音和传真服务。因此就是一种提供电话业务和一些以此为基础的增值业务的技术。与传统的语音业务相比，能在同样带宽条件下使通话数量成倍增加，因此可以

3、低成本地实现语音传输、传真等传统电信业务。另外，由于有效地利用了互联网的基础设旌和全球互联的环境，所以能对诸如统一消息、虚拟电话、虚拟语音传真邮箱、查号业务、呼叫中心、呼叫管理、电视会议、电子商务、信息存储转发等新兴的数据业务提供有力的支持”。年以色列公司所推出的“，不但是网络电话的开端，也揭开了电信化的序幕。早期的网络电话是以软件的形式呈现，同时仅限于问的通话。随着宽频普及与相关网络技术的发展，网络电话也由单纯的通话形式，发展出、等各种形式【，当然他们的共通点就是以网络为传输媒介。如此以来电信业长期以电路交换网络为传输媒介的惯例及独占性也逐渐被打破，可望成为下一代电信基础设施建设的核心技术，

4、逐步替代传统电话技术。随着计算机网络技术和通信技术飞速发展以及多媒体技术应用的益深入和普及，基于因特网的实时音视频通信已经成为目前技术应用的一个重大发展方向，通过网络传送商业质量的音视频信息传真，己经开始冲击到传统的电话业务。随着因特网的多媒体通信技术的发展，已经或将会产生许多类型的因特网多媒体通信业务，如：多媒体会议型业务、多媒体会话型业务、多媒体分配型业务、多媒体检索型业务等等。实现这些业务的核心技术是采用因特网进行声、文、图等多媒体信息的传输技术，其中最关键的技术是音频和视频信号的实时传输【】。电话问世以来，在技术上经历了这儿个发展阶段，并逐步走向市场。电话的最终日的，就是要利用传送话音

5、。目前的设备正在从基于的初级产品向大规模、高可靠、高性能的电信级设各发展，在技术上综合现有的电话网已有的信令技术等功能。现在的、务多数是通过多个电话网关来实现和的互通，从而实现到电话、电话到和电话到电话之间的呼叫，并且话音通讯的质量也大大地得到了改善，能够满足商用的需求】。因为网络在设计之初是为了传输数据，数据传输要求数据完整，但能够容忍较大的矧络延时，如、等服务。而语音特性对网络传输的要求与传输数掘为目的的网完全不同，它要求具有很高的实时性（很小的网络延时）和允：少量数据丢失（小量的数据丢失坷会影响到通话质量）。协议是一种面向连接的协议，它提供了检错和拥塞控制机制，但它并不适用于语音传输。目

6、前主要使用协议来传输语音【，而却不提供任何质量控制机制。此外是为数据传输设计的，它提供的是“尽力而为”（）的服务，不能为语音传输提供可靠的端到端服务质量保证。因此比传统的电话技术在语音质量保证方面仍有差距，电话的语音质量成为其发展的最大挑战。如何保证服务质量（）是当时该领域研究的热点课题。在现有网络的基础上依靠方法的改进，在性能和可靠性方面仍然有巨大的提升空间。当前网络状况瞬息万交，各种静态策略无法保证语音质量，实时策略已成为当今的主流。如何快速地侦测网络故障和保证成为关键，也为我们的研究提供了广阔的空伺。自年代以来出现蓬勃发展，近年来更以惊人的速度增长，有统计称联网主机量每年翻一番，站点每半

7、年翻一番，这个速度己经突破了摩尔定律。伴随着多媒体技术的飞速发展，网上多媒体应用层出不穷，多媒体信息的数量与俱增，这些新业务对网络提出了新的服务质量要求，刁仅要求可靠的数据传输，还要求传输过程的实时性和可预见性。市场的驱动使网络面临着新的机遇与挑战。己逐步由单一的数据传输网向数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网演化，现有的仅提供尽力传送业务的传输模式已经无法适应业务发展的需求，它必须演进为能够提供对各种业务的综合支持，并且对不同的应用提供不同的服务质量（）保证。同时电子商务的应用前景也使得需要提供更好的服务质量吸引用户，并通过一些增值业务来获得更大的利润。虽然光纤和其他硬件技术的发展使得网

8、络的服务能力越来越强，但是资源和需求是一对永远存在的矛盾，事实上流量的增长要比带宽增长的速度快，而且最大限度利用带宽是数据传输的本性。因此网络仍然需要有效的机制能够为用户提供可靠的服务质量保证，以顺应现在和未来发展的需求【。难如面所述，迅猛发展的网络应用所产生的大量数据给网络带来了极大的压力。这要求网络运营商必须有效地提高现有网络资源的利用率以满足日益增长的业务量需求，并实现利益的最大化。流量工程就是在这种背景卜提出的一种用来预测网络状况，控制网络资源，提高网络性能，满足业务要求的网络技术。从定义卜它涵盖了用于对网络进行测量、分类、建模和控制的科学原则和工程应用，以及用于实现特定性能目标的原理

9、和技术流量工程的实质是对网络进行性能分析和实施优化的技术。从网络服务提供商的角度看，实施流量工程可以保证网络资源的合理利用和网络性能的优化：从用户的角度看，实旌流量工程可以更好地保证用户要求的服务质量。因此，在骨干网的设计和运行中，实施流量工程十分必要。（）即服务质量，是网络与用户之问以及网络上互相通信的关于信息传输与共享的质量约定。目前许多国际组织、网络设备制造商和、务提供商都致力于的研究和应用，各种协议、标准和解决方案相继出台。由于综合服务网络是一个层次化的体系结构，因此对于研究也是层次化的嘲。图显示了的分层情况，可以看出在每层都有相应的控制技术，在传输层以下主要有的资源预留协议、区分服务

10、、多协议标记交换和予网带宽管理等，他们主要依靠子网与网络路由设备去实现，一般应用或用户难以管理。因而应用层的控制技术也是研究的重点，相应的一些研究成果有：技术、丢失隐藏技术、交织技术等】【。在本文中讨论的主要是应用层的控制技术。亭嘲督宽警曩予舟帑蠢警理墓签登丝！坠墨坌墨查苎童鲣堡翌塞苎塞曼堡魁。墙捌稿稿图，的分层本文主要研究工作和创新点本文主要研究了中应用层的控制技术，工作的重点是提出了一种应用层控制技术一基于丢包预测的自适应方法。在研究过程中作者参阅了大量的文献资料，也研究了相关技术，对控制技术以及整个体系和关键技术有了深入的认识。主要的研究内容和创新点如下：、提出了。种新的控铝技术一基于丢

11、包预测的自适应方法，它的目的是恢复在网络传输中丢失的数据包，提高多媒体网络传输的可靠性。为了完成这个工作，本文首先以参考前人工作和试验相结合的方式，分析了端到端的网络延时与数据丢包之间的关系，提出了实时语音传输中丢包预测方法；而后将它与数据包级编码方法相结合实现了这种新的控制技术，并进行了大量仿真试验和评估。、在研究的初期，如何对控制方法进行试验一直是作者面临的一个难题。曾经试过使用宽带网在上进行端到端试验，但是出于试验条件的限制，很难得到一个理想的测试环境。在参考了一些文献以后，构建了一个基于一网络模拟器的试验平台对文中提出的这些方法进行试验。、基于丢包预测的白适应方法尽管在一的试验平台上进

12、行了大量试验，也证明该方法能够在网络阻塞较严重的情况使丢失率有较火的降低，并且玎将开销控制在一个较低的范围，但它最终需要被应用到的应用程序中并在真实的到网络环境中运行，本文研究内容才有意义。因为涉及了大量的协议、编码等技术。要实现一个完整的应用程序，如，作为个人在研究生学习阶段几乎是不可能的。为此利用了开放源码库，分析了中部分源代码，然后将文中提出的方法应用到的协议栈中。论文的组织结构本文共分为六章：第一章，绪论。介绍了研究的背景和意义，以及目前国内外的研究现状。指出了本文主要的研究工作，最后介绍了论文的组织结构。第二章，的关键技术。对进行了综述，介绍了的基本原理和关键技术：信令技术、实时传输

13、技术和媒体编码技术。第三章，的评测和控制技术。介绍了的性能参数以及它们的评测方法和目前较流行的控制算法。第四章，基于丢包预测的自适应方法。分析了延时与丢包之间的关系，介绍了丢包预测方法、数据包级编码和基于预测的自适应方法。第五章，基于的控制方法试验平台的仿真和实现。介绍了一的概况和体系结构，并阐述了试验平台的设计和实现。第六章，基于的自适应方法的实现。介绍了的概况，分析了部分源代码。并将基于丢包预测的自适应方法应用到的协议栈中。第章的关键技术技术不仅指提供双方会话的传统电话技术，而且是包含话音、图像和数据、支持各种智能业务的双方及多方多媒体通信技术。的关键技术有四类技术。、信令技术，包括和（）

14、两套标准体系，还涉及到进行实时同步连续媒体流传输控制的实时流协议。、媒体编码技术，包括流行的、，等话音压缩编码算法和多媒体压缩技术。、媒体实时传输技术，主要采用实时传输协议。、服务质量控制技术，从网络终端的角度，在应用层采用语音编码技术、语音恢复技术、静音消除技术和播放延迟技术来保证通话质量；从网络传输的角度，在网络层或更低层采用分组优先级技术、资源预留协议（）、区分服务（）等来保障通话质量。本章先介绍的基本原理，再介绍静三个关键技术一信令技术、媒体编码技术和媒体实时传输技术。控制技术将在下一章作重点介绍。基本原理就是一种可以在网络上互传音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编

15、码、压缩、打包等程序，好让语音数据可以在网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。进一步来说，大致透过道程序来互传语音讯号：、将发话端的模拟语音讯号进行编码；、将语音包加以压缩，同时添加地址及控制信息；、传输数据包到目的端；、对数据包进行译码还原的作业；、转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。在一个基本的架构之中，大致包含个基本元素。、媒体网关器（）：主要是将语音讯号转换成为包。、媒体网关控制器（）：又称为或。主要负责管理讯号传输与转换的工作。、语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。、信号网关器（）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，

16、以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。虽然拥有许多优点，但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并发展成熟的电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。为了要让两者问能相互沟通，需要建：立一个互通的接口及管道，而媒体网关器与网关管理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及包转译成不同网络所支持的各类协议。其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为包，然后交由媒体网关控制器加以控制管理，并决定包在网络中的传送路径。至于信号网关器则负责将信号转换为包。信令技术控制信令技术保证电话呼叫的顺利实现，并且可以实现各种高级的电话业务，如类似上的智能网（）业务，综合业务数字网（）上的补充业务。

17、目前被广泛接受的控制信令体系包括的系列【埽口的。协议的系列协议定义了在或其它分组网络上多媒体通信的协议及其规程。标准为局域网、广域网、和上的多媒体提供技术基础保障。提供设备之间、高层应用之间和提供商之间的互操作性。它不依赖于网络结构，独立于操作系统和硬件平台，支持多点功能、组播和带宽管理。具备相当的灵活性，支持包含不同功能的节点之间的会议和不同网络之间的会议。建议的多媒体会议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。信息流采用建议方式来打包和传送。为基于网络的通信协议定义了个主要的组件：终端（）、网关（）、网守（）和多点控制单元（）。呼叫建立过程涉及到三种信令：（注册：、许可：和状态：）信

18、令，呼叫信令和控制信令。其中信令用来完成终端与网守之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程：呼叫信令用来建立两个终端之间的连接，这个信令使用消息来控制呼叫的建立和拆除，当系统中没有网守时，呼叫信令信道在呼叫涉及的两个终端之间打丌；当系统中包括一个网守时，由网守决定在终端与网守之间或是在两个终端之间开辟呼信令信道；控制信令用来传送端到端的控制消息，包括主从判别、能力交换、打开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流控消息和通用命令与指令等。控制信令信道建立于两个终端之间，或是一个终端与一个网守之间。协议是由提出并主持研究的一个应用层控制信令协议。它被用来刨建、修改以及终一个或多个参与者参

19、加的会话进程，可在会话中邀请其它参与者加入。这些会话包括所有上交互式两方或多方多媒体通信活动。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网方式或两者结合来进行通信。协议是一个正在发展和研究中的协议。它借鉴了其它的标准和协议的设计思想，坚持简练、开放、兼容和可扩展等原则，并且充分注意到开放而复杂的【）络环境下的安全问题。司时，它也！里些鳖型垄娄墼￥蜜鱼耋蛰：角，冈为他们具备将媒体数据流及包转泽成不同网络所支持的辑类协义。其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为包，然后交由媒体网关控制器加吼牵制管理，并决定包在网络中阳传送路径。至于信号网关器则负责将信号转换为，包。信令技术控制信令技术保证电话呼叫的顺利

20、实现，并且可以实现各种高级的话业务，如类似上的智能网（）业务，综合业务数字网（）的补充业务。目前被广泛接受的控制信令体系包括的系列和的”。协议的系列协议定义了在或其它分组网络多媒体通信的协议及其划程。标准为局域网、广域网、和上的多媒体提供技术基础保障。提供设备之问、高层应用之间和提供商之间的互操作性。它不依赖于网络结构，独立于操作系统和硬件平台，支持多点功能、组播和带宽管理。具备卡目当的灵活性，支持包含不同功能的节点之间的会波和不同网络之间的会议。建议的多媒体会议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。信息流采用建议方式来打包和传送。为基于网络的通信协议定义了个主要的组件：终端（）、网关

21、（）、网守（）和多点挣制单元（）。呼叫建市过程涉及到三种信令：（注册：、许可：和状态：）信令，呼信令和控制信令。其中信令用柬完成终端与网守之间的登己注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程；呼叫信令用来建立两个终端之间的连接，这个信令使用消息来控制呼叫的建立和拆除，当系统中没有网守时，呼叫信令信道在呼叫涉及的两个终端之问打丌；当系统中包括一个网守时，由网守决定在终端与网守之问或是在两个终端之间开辟呼叫信令信道：控制信令用来传送端到端的控制消息，包括土从判别、能力交换、于开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流拧消息和通用命令与指令等。控制信令信道建立于两个终端之问，或是一个终端与一个网守之问。

22、协议是由提出并主持研究的一个应用层控制信令协议。它被用来创建、修改以及终止一个或多个参与者参加的会话进程，可在会话中邀请其它参与者加入。这些会话包括所有上交互式两方或多方多媒体通信活动。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网方式或两者结合来进行通信。协议是一个一在发展和研究中的协议。它借鉴了其它的标准和协议的设计思想，峰持简练、开放、兼容和可打展等原则，并臣充分注意到开放而复杂的网络环境下的安仝问题。同时。它也展等原则，并且充分注意到开放而复杂的网络环境下的安全问题。同时，它也角，因为他们具备将媒体数据流及包转译成不同网络所支持的各类协议。其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为包，然后交由媒

23、体网关控制器加以控制管理，并决定包在网络中的传送路径。至于信号网关器则负责将信号转换为包。信令技术控制信令技术保证电话呼叫的顺利实现，并且可以实现各种高级的电话业务，如类似上的智能网（）业务，综合业务数字网（）上的补充业务。目前被广泛接受的控制信令体系包括的系列【埽口的。协议的系列协议定义了在或其它分组网络上多媒体通信的协议及其规程。标准为局域网、广域网、和上的多媒体提供技术基础保障。提供设备之间、高层应用之间和提供商之间的互操作性。它不依赖于网络结构，独立于操作系统和硬件平台，支持多点功能、组播和带宽管理。具备相当的灵活性，支持包含不同功能的节点之间的会议和不同网络之间的会议。建议的多媒体会

24、议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。信息流采用建议方式来打包和传送。为基于网络的通信协议定义了个主要的组件：终端（）、网关（）、网守（）和多点控制单元（）。呼叫建立过程涉及到三种信令：（注册：、许可：和状态：）信令，呼叫信令和控制信令。其中信令用来完成终端与网守之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程：呼叫信令用来建立两个终端之间的连接，这个信令使用消息来控制呼叫的建立和拆除，当系统中没有网守时，呼叫信令信道在呼叫涉及的两个终端之间打丌；当系统中包括一个网守时，由网守决定在终端与网守之间或是在两个终端之间开辟呼信令信道；控制信令用来传送端到端的控制消息，包括主从判别

25、、能力交换、打开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流控消息和通用命令与指令等。控制信令信道建立于两个终端之间，或是一个终端与一个网守之间。协议是由提出并主持研究的一个应用层控制信令协议。它被用来刨建、修改以及终一个或多个参与者参加的会话进程，可在会话中邀请其它参与者加入。这些会话包括所有上交互式两方或多方多媒体通信活动。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网方式或两者结合来进行通信。协议是一个正在发展和研究中的协议。它借鉴了其它的标准和协议的设计思想，坚持简练、开放、兼容和可扩展等原则，并且充分注意到开放而复杂的【）络环境下的安全问题。司时，它也考虑了传统的各种业务，包括智能网业务和业务的支持。

26、用来创建会话的邀请消息带有会话描述，使得参与者能够通过交互协商。它通过代理转发（）和重定向（）用户在当前位置的“请求”（）来支持用户移动性。用户可以登记他们的当前位置。协议独立于其他会议控制协议。它在设计上独立于下层传输层协议，可以灵活方便地扩展其它附加功能。的语法和语义类似于，并重用了的大多数头域、编码规则、差错编码和认证机制。独立于会话模型和规模，即建立一个小型会议和邀请加入己有上千成员的组播的大型会议，以同样方式工作。采用的是客户一服务器结构，有客户机和服务器之分。用户代理客户机指发起请求的客户应用程序。在中有四类服务器。、用户代理服务器（是一个服务器应用程序，当接到请求后，与用户联系并

27、代表用户返回响应。、代理服务器，类似于上的代理，同时具有客户机和服务器功能。代理服务器在转发请求之前必须解释，必要时需要改写原请求消息中的某些部分。、重定向服务器，负责对用户呼叫的重定向，接收客户机请求把原地址映射成零个或多个新地址，返回给客户机。、注册服务器，接收客户机的注册诸求，完成用户地址的注册。媒体实时传输技术协议）是提出的用于上传输实时多媒体数据流（实时音频流和实时视频流）的一种传输协议】。在目前的实际应用中，协议被普遍用于多播电话会议，音频和视频会议中。其协议组成包含两个部分：实时传输协议和实时传输控制协议（）”。被定义为在一对或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流

28、同步。协议本身不能提供任何用于保证可靠传输的机制，也不能提供服务质量的保证，它依靠下层服务来实现这些方面的需求。在实际的数据传输过程巾，协议也不能保证数据包按次序依次到达对方，所以在协议的报文头部中，其提供了域来进行数据包的序列化，对方利用此域来重组发送者的序列。为了配合协议更好的工作，需要利用协议，其主要功能就是用来监测网络中的通话质量，各参与者周期性地向参与会话的各方传送诸如已发送的数据包的数量、已接收到的数据包的数量、丢包数据包的数量和接收报文问的抖动等与通话性能相关的参数信息的报文。这样通话各方可以利用这些信息动态地改变传愉速率，甚至改变有效载荷类跫。协议通过与协议的配合使用，能以有效

29、的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而非常适合于传送网上的实时数据。通常运行在之上。二者共同完成传输层的功能，但协议本身并不排除采用其它合适的传输层协议。提供复用和校验和服务，复用功能就是指通过分配不同的端号来传送多个数据流和数据流。在实际会话中，应用程序将使用两个端口：一个给，一个给协议规定：流运行在端口号上，运行在端口号卜。报文由报文头部和数据部分组成，报文头大小为字节，其头部格式如图所示。报文中的数据部分将有具体的语音或图像的编解码类型来确定数据部分的跃度一般来说，为了保证实时性的要求，每个报文的大小都很小。空蓐靠脚懈序剜母口寸隅氍屐步鞭艨讽狩露蕞懑标识将可褒靛撼酊斑图协议报文格式（版

30、本号：位，标识的版本号，现在的版本号一般为。填充标识位：位，用于标识在报文的末尾是否有填充字符，填充字符不槭于分组净荷。扩充位：位，如果此位为真，表示在报文头部后将紧跟着一个扩展头部。（的数目、：位，这里标识的数目。标识位：位，其解释由具体应用定义。应用可不定义标汜字段，也可以定义多个标记字段。（负载类型：位，标识所承载的负载类型。码和编码方式的对应关系由附加规范定义。在会话过程中，源可以改变净荷类型，但该字段不应用于复用不同的媒体流。序列号：位，发送方每发出一个报文就将序列号值加，此字段被接收方用来检测报文的丢失情况和恢复分组顺序。序列号的初值应为随机数，使得加密后不易受到攻击。时间戳：位，

31、此字段反映了报文第一个分组的采样时间。导出取样时刻的时钟必须随时问线性单调递增，以使其能够进行同步和抖动计算。时钟必须有足够的分辨率以获得所需的同步精度和进行分组到达延时抖动的测量。时钟频率取决于净荷数据格式，可由应用文档静态规定，或由净荷格式规范规定，或由非方式定义的净荷格式动态规定。和序列号域样此域的初值也是一个随机数。（步源：位，标识数据的来源。（贡献源）：位，标识混合报文的各个来源。协议一般运行在协议之：通常的协议数据单元中的负荷部分都很短，主要是用来尽量减少延时。协议协议本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，但这些控制机制依靠提供这些服务。通话中

32、的各方通过定期的向通话中的其它方发送报文来实时的告诉其它方目前其有关反映通话质景的数据情况。接收到报文各方会根据报文中的提供的信息来调整自己的会话动作以完成个较好的通话质量。通过这样的操作，从而使得整个通话的效果和质量得到了一定的保证。报文共有五种类型，类似于数据包，每个报文以固定部分开始，紧接着的是可变长结构元素但都以一个位边界结束，五种不向类架的报文分别是：发送报告，当前活动发送者发送、接收统计，提供接收质量反馈。：接收报告、非活动发送者接收统计。：源描述项、包扩。：表示结束。：应用特定功能具体的每个报文的含义和格式，可以参见。可以看出在具体工作中，主要通过发送和接收类型的报文来实现对报文

33、传输状况的实时监控，达到提供流量控制，拥塞控制和可靠传输的目的。利用报文可以完成以下几个功能：、对数据传输的质量提供反馈，提供检测。所有的接收方把它最近的接收情况报告给所有发送方。这些信息包括所接收到数据包的最大序列号、丢包数、乱序包的数目以及用于估计传输延时的时标信息。而这些信息反映了当前网络状况，接收方在按收到这些信息后，自动调整它们的发送速率。、提供不同媒体间同步。例如在网络会议系统中，源可能有几种媒体（音频、视频、要传输，这些不同媒体问的同步需要依靠中包含的时钟信息和相关的时间戳信息来进行同步。、在会话的用户界面上显示会话参加者的标识。报文中提供了字段来进行源标识，然而进一步的会话参加

34、者的描述是需要的。报文中的源描述（）提供了会话参加者的详尽描述，包括姓名、住址、等。根据功能的不同，报文可以分为接收者报告）、（发送者报告）、（源描述），（结束声明）和（应用、五类。、提供数据发布的质量反馈。是作为传输协议的一部分，与其它传输协议的流和阻塞控制有关。反馈对自适应编码控制直接起作用，发送者收到反馈对诊断发送错误足至关重要的。反馈功能由发送者和接收者报告执行。媒体编码技术目前话音和图像压缩技术发展十分迅速，已经研究丌发出很多高效率的压缩编码技术。如先进的以码本激励线性预测（）原理为基础的“、（）话音压缩编码技术。以为例，它可将经过采样的话音以几乎不失真的质量压缩至。话音压缩编码技术

35、是的一个重要组成部分。图像编码方面有网络会议系统采用的（活动图像编码）和（低速率活动图像编码）。表比较了几种常见的编码方法的性能。表几种话音编解码方法的性能对比编码方法比特率，帧睦度处理延时观看延时帧字节数相关的话音技术还包括静音检测技术和回声消除技术。有研究结果表明，人们在打电话时约有为聆听对方讲话的静默时间，为讲话时短暂停顿的静默时间。静音检测技术可以有效剔除静默信号，从而使话音信号占用的带宽要求进一步降低到左右：回声消除技术利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰，保证通话质量。这点在延时相对较大的分组网络环境中尤为重要。小结能使用网络进行包括语音或视频的多媒体通信。转换语音或

36、视频信号成为数字信号，通过网络传到目的地，然后再将它们还原成语音或视频信号。通过语音网关也能与传统的网络互联，从而实现，的通信方式。主要涉及四类关键技术，信令技术、媒体实时传输技术，编码技术和服务质量保证技术。目前主流的信令技术主要是和协议标准。现已成为设备制造商和运营商的行业标准，而协议其有良好的兼容性，扩展性，开放性并且语意简单，是一种极其潜力的信令标准。媒体压缩技术能将语言。信号压缩到低于，完全能够适用于商业应用。媒体实时传输技术使用由定义的协议，用于上传输实时多媒体数据流。但它并没有提供任何服务质量保证，这正是面临的最大的难题，则服务质量保证技术就显得尤为重要。下一章将重点介绍服务质量

37、保证技术。第章的评测和控制技术目前在网络中的研究是一个系统化的工作，它涉及到网络模型的各个层而，从应用层到数据链路层都有相应的研究成果。从网络终端的角度，可在应用层采用语音编码技术、语音恢复技术、静音消除技术和播放延迟技术来保证通话质量；从网络传输的角度，可在网络层或更低层采用分组优先级技术、资源预留协议（）、区分服务（）等来保障通话质量，但这些技术涉及到整个的网络体系结构，更多是依靠子网与网络路由设备去实现，一般应用或用户难以管理。虽然从根本上改善主要依靠网络层甚至更底层对的支持，但是在中部署象综合服务和区分服务这样的体系结构是一项非常困难的工作。因此应用层的控制技术的研究是当前的热点，也是

38、非常有意义的工作。本章首先讨论了影响服务质量的主要因素，并介绍了参数的评测方法和几个应用层的控制技术。影响服务质量的因素目前影响服务质量的主要因素是带宽、端到端的延时、抖动、分组丢失。，带宽带宽是指在网上传输任何业务信息时每秒所能传输的字节数。一般认为带宽越大越有利于数据业务的传输，但任何传输介质的带宽都是有限的，一定的网络所提供的最小带宽也是一定的，所要求的带宽是某种应用能够正常工作的最基本要求。如，的脉冲编码调带（）语音需要的传输带宽。所有的摔制技术都是在带宽定的情况下研究怎样保证服务质量。对于分组交换所支持的业务，如果在同一时刻没有其他的业务发生，它就可以占用网络的全部带宽。然而在因特网

39、上同一时刻会产生许多业务，这就使得数据必须进行缓冲，排队等待发送，因而就要产生一定的延时，所以带宽与延时是相关的。，延时延时主要导致了两方面问题一一回声和讲话人重叠。回声是由语音网络中的电气反射引起的。少量的回声总是存在的，但是环路延时超过毫秒的回声埘说话的人就有影响了。由于回声是一个重要的话音质量问题，因此设备需要采取些回波控制和回波抵消的手段。讲话人重叠是指一方讲话人的声音与另一方的重叠起来的问题。当单向延时超过毫秒时将严重影响语音通讯的交互性。端到端的延时包括如部分。累计延时（）即所谓的算法延时（），这是由语音编码器需采集一帧语音采样进行处理面引起的。它取决于所使用的语音编码器，从单个采

40、样时间（）到几个毫秒不等。处理延时（）：这是由实际的语音编码过程以及采集已编码的语音取样进行打包发往整个分组网络传送的过程所引起的。编码延时是由处理器的执行时间和所使用的算法类型共同决定的。网络延时（）：这是由传输语音数据的物理媒体和协议引起的。一个端到端语音传输的单向延时包括：模拟语音信号的数字化、数字语音信号的压缩、语音数据流的分组、分组语音的排队、初始网络链路上的传输和串行化延时、所有中间网络部件（路由器、交换机、交换机、链路）上的排队和串行化延时、分组在目的地的接收和排队、语音数据流的解包、数字信号到模拟语音信号的转换。中的延时参数只是说明了延时的最大值，然而由于网络的活跃程度和突发业

41、务量不是恒定的，从而致使延时也不是稳定的。，抖动抖动是指由于各种延时的变化丽导致网络中数据分组到达速率发生变化。网络不提供一致性能，常常引起分组到达速率很大的变化。这是由排队延时、可变的分组大小、中间链路和路由器上的相对负载等因素引起的。为了补偿这个抖动，语音分组接收方需加上缓冲区，该缓冲区将接收到的分组保存足够长的时间，再按照固定速率进行播放，使抖动对语音的影响达到最小。对分组处理之前缓冲的做法与使延时最小的目标相悖，然而这是必需的。许多网络服务质量技术可以用来减少整个网络的抖动。因为抖动不能被消除，所以必须小心调整抖动缓冲区，以提供最优的分组到达速率，同时使延时最小。通过维持一个足够大的缓冲区保证分组的丢失最少，通过维持最大排队延时保证绝对延时得到控制。分组丢失在网络中分组丢失是不可避免的，丢失的原因可能是线路误码或网络路由故障，更常见的原因则是传输延时过长或网络拥塞导致分组被丢弃。由于数据分组对延时要求不高，丢失的分组可以重